Строительство ледовой арены

Перечень чертежей:

1. Чертеж ледовой арены формата А2 со схемой расположения прогонов покрытия в осях 1-2/3/Д-Л, разрезами 1-1, 2-2 с указанием конструкций полов и стен, с техническими требованиями:
   • Прогоны покрытия на разрезе 2-2 не замаркированы
   • Все катеты швов 4 мм
   • Поясные швы БР1 выполнять автоматической сваркой под флюсом (флюс АН-348-А по ГОСТ 9087-81*; сварочная проволока Св-08А по ГОСТ 2246-70*), положение швов в лодочку; все остальные швы выполнять механизированной дуговой сваркой (МДСПП), порошковая проволока ПП-АН-3
2. Отправочные элементы БР1, ПП1 А2 с таблицей спецификации стали с графами:
   • Марка элемента
   • № детали
   • Количество
   • Сечение
   • Длина, мм
   • Масса, кг
   • Сталь
   • Примечание
   • Ведомость отправочных элементов
   • Ведомость заводских сварных швов
3. Рабочий чертеж фермы ФС1 А2 с узлами и таблицей сечений элементов:
   • Материал элементов фермы - сталь С345-3
   • Все швы 8 мм, кроме оговоренных
   • Все высокопрочные болты М24, класс прочности 10.9
   • Соединение поясов фермы - фрикционное, на высокопрочных болтах (ВПБ) М24 (тип IIа). Расчетное усилие натяжения болтов ВПБ М24 260 кН
   • В нижнем, верхнем поясах и стенке ферм предусмотреть отверстия для стока воды диаметром 20 мм шаг 2000 мм
4. Узлы фермы в сборе А2
5. Вариантное проектирование несущих конструкций покрытия арены А1 по оси Д и в осях 1-4:
   • Вариант 1. Несущая конструкция покрытия - сплошностенчатый ригель в осях 3-3/11. Достоинства: простота конструкции и изготовления; повышение эксплуатационной надежности и снижение металлоемкости; возможность использования сравнительно малой высоты сечения при требуемом по нормам прогибе. Недостатки: большой вес
   • Вариант 2. Ферма стропильная в осях 3-3/11. Достоинства: минимальный вес конструкции; долгий срок службы; высокие показатели к механическим нагрузкам; можно сооружать конструкции, имеющие сложную геометрию; приемлемая стоимость материала и услуг монтажа. Недостатки: высокая теплопроводность; проблематичность транспортировки и монтажа; сложность монтажа; деформация под действием высокой температуры
   • Вариант 3. Бистальная балка в осях 3-3/11. Достоинства: меньшая материалоемкость; экономичность; повышенная прочность. Недостатки: сложность изготовления.
   • Вывод. К разработке принимаем вариант 1 -несущую конструкцию покрытия в виде сплошностенчатаго ригеля

 Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 45 листах.

         В пояснительной записке выполнена разработка конструкции ледовой арены. Архитектурная форма объекта является эллипсом в плане для гармоничного объединения двух ледовых арен и накрыта панцирем. В качестве кровельного покрытия применяется цветная мембрана по металлической утепленной кровле. В качестве свето-прозрачных конструкций в составе витража применяются вертикально установленные окна. Первый этаж сделан в витражных конструкциях и накрыт навесом, который выполняет сбор воды с оболочки и несет важную формообразующую форму козырька над принятыми входами, которые расположены по всему периметру здания.

         Приведены технико-экономические показатели объекта.

         Разработаны конструктивные решения ледовой арены.

Конструктивная схема основного здания - каркасная из монолитного железобетона, с опором большепролетных металлических конструкций на железобетонные конструкции. По периметру здания предусмотрен козырёк, который отделён от основного здания температурным и осадочным швом. Игровые поля устроены на свайном основании и отделены от конструкций здания деформационным и температурном швом. Несущие стены, колонны, перекрытия, балки, трибунные конструкции, лестничные площадки и марши, лифтовые шахты из монолитного железобетона класса В25. Толщина перекрытий 250 мм. Ненесущие внутренние стены из мелкоштучных материалов – кирпич, керамзитобетонные блоки с монолитными или сборными перемычками над проёмами. Конструкции покрытия - металлические большепролетные конструкции. Ненесущие внутренние стены - гипсокартон по стальному каркасу, локально кирпичные, противопожарные преграды из пенобетона толщиной 300 мм. Ограждающие наружные стены трёхслойные: несущий слой из монолитного железобетона, бетон класса В25; утеплитель Rockwool в два слоя; система вентилируемого фасада на кронштейнах и направляющих. Водосток с кровли внутренний с закрытым водовыпуском.

Произведена компоновка конструктивной схемы здания. Выполнено объемно-планировочное решение.

Здание эллиптической формы с генеральными размерами 102,40х157,50 м, высотой 20 м, разделено деформационным швом на два блока по оси 2/3.

Блок А с размерами 102,40х87,22 м включает в себя главное ледовое поле для хоккея с шайбой; трибуны для 3500 зрителей и VIP-ложу с сопутствующими помещениями; вестибюльную группу, технические помещения, надземную и подземную части, запроектированные из железобетонных монолитных конструкций. Блок А имеет многоэтажные пристройки с размерами 18,0х12,6 м, которые расположены по диагоналям к главному фасаду и навес с размерами 19,0х31,62 м над центральным входом.

Блок Б размером 102,40х55,61 м включает в себя тренировочное ледовое поле для хоккея с шайбой; инвентарные трибуны для 200 зрителей, административные и технические помещения; надземную и подземную часть из железобетонных монолитных конструкций. Блок Б имеет многоэтажные пристройки с размерами 18,0х12,6 м, расположенные по диагоналям к заднему фасаду.

         Приведено конструктивное решение каркаса Ледовой арены.

Основными несущими конструкциями покрытия блока А являются рамы двутаврового сечения, расположенные в осях Б-К с шагом 9,3 м, состоящие из опорных криволинейных рам пролетом от 12,65 до 6,34 м и ригелей пролетом от 64,54 до 55,45 м, опирающихся шарнирно на консоли опорных рам вдоль оси З/10 и на колонны вдоль осей 3 и 3/1. Между основными несущими конструкциями с шагом 6 м расположены поперечные фермы. Между поперечными фермами с шагом 3,1 м установлены прогоны, на которые опирается профлист кровли. Общая устойчивость и неизменяемость конструкций блока А обеспечивается жесткостью опорных криволинейных рам в осях Б-К и системой вертикальных арочных и крестовых связей. Конструкции пристроек к блоку А выполнены из монолитного железобетона, на которые опираются стальные конструкции покрытия и криволинейных стен.

         Сделана компоновка рамы.

Продольная рама включает один продольный ряд колонн, плиты перекрытия, стропильные конструкции. Продольные рамы обеспечивают жесткость здания в продольном направлении и воспринимают нагрузки от ветра, действующего на торец здания.

Расчет выполнен с помощью проектно-вычислительного комплекса SCAD.

Выбрана плоская расчетная схема рамы в осях Д и Е пролетом 142,62 м. Рама состоит из стропильной фермы 38,9 м; стального сплошностенчатого ригеля 77,196 м; железобетонных колонн до отметки 5,85 м; металлических колонн с отметки 5,85 м до отметки 19,764 м.

         Произведено определение расчетных сочетаний усилий. Приведены результаты статического расчета, которые показали, что запроектированные металлические и железобетонные конструкции обладают необходимой прочностью и жесткостью для обеспечения устойчивости здания.

         Выполнен расчет прогона покрытия в осях 2/1-2/2 с определением погонной нагрузки на балку 24,97 кН/м. Сделан статический расчет балки, где определен максимальный момент 100,7 кН×м.

         Произведен конструктивный расчет балки с определением момента сопротивления сечения балки, равного 419,6 см³.

По сортаменту принят I 30Б1.

         Выполнена проверка на прочность балки 1-го класса с вычислением значений по нормальным напряжениям 0,98 МПа и касательным 0,23 МПа.

В данном расчете общая устойчивость балки обеспечивается плоским стальным настилом, передающим нагрузку на балку, опирающимся на ее сжатый пояс и приваренным к нему непрерывным сварным швом.

         Приведен расчет балки-распорки в осях Д-Е с определением основных значений.

         Сделан расчет и конструирование сопряжений элементов покрытия для узла сопряжения балки-распорки с фермой. Произведен аналогичный расчет для узла сопряжения прогона покрытия с балкой распоркой. Приведен расчет стропильной фермы ФС1 с расчетом и конструированием узлов.

В данной работе разработана конструкция ледовой арены размерами 102,40х157,50 м.

В программе: АutoCad